Abiogenèse, l'idée que la vie est née de la non-vie il y a plus de 3,5 milliards d'années sur Terre. Abiogenesis propose que les premières formes de vie générées étaient très simples et devenaient de plus en plus complexes à travers un processus graduel. La biogenèse, dans laquelle la vie dérive de la reproduction d'une autre vie, était vraisemblablement précédée d'une abiogenèse, qui est devenue impossible une fois que l'atmosphère terrestre a pris sa composition actuelle.
Bien que beaucoup assimilent l'abiogenèse à la théorie archaïque de la génération spontanée, les deux idées sont assez différentes. Selon ce dernier, la vie complexe (par exemple, une mouche ou une souris) proviendrait spontanément et continuellement de la matière non vivante. Alors que le processus hypothétique de génération spontanée a été réfuté dès le 17e siècle et rejeté de manière décisive au 19e siècle, l'abiogenèse n'a été ni prouvée ni réfutée.
La théorie d'Oparin-Haldane
Dans les années 1920, le scientifique britannique JBS Haldane et le biochimiste russe Aleksandr Oparin ont indépendamment présenté des idées similaires concernant les conditions requises pour l'origine de la vie sur Terre. Tous deux pensaient que des molécules organiques pouvaient être formées à partir de matériaux abiogènes en présence d'une source d'énergie externe (par exemple, le rayonnement ultraviolet) et que l'atmosphère primitive diminuait (ayant de très faibles quantités d'oxygène libre) et contenait de l'ammoniac et de la vapeur d'eau, entre autres des gaz. Les deux soupçonnaient également que les premières formes de vie sont apparues dans l'océan chaud et primitif et étaient hétérotrophes (obtenant des nutriments préformés à partir des composés existant au début de la Terre) plutôt qu'autotrophes (générant de la nourriture et des nutriments à partir de la lumière du soleil ou de matériaux inorganiques).
Oparin croyait que la vie s'est développée à partir de coacervats, des agrégats sphériques microscopiques formés spontanément de molécules lipidiques qui sont maintenues ensemble par des forces électrostatiques et qui peuvent avoir été des précurseurs de cellules. Le travail d'Oparin avec les coacervats a confirmé que les enzymes fondamentales pour les réactions biochimiques du métabolisme fonctionnaient plus efficacement lorsqu'elles étaient contenues dans des sphères liées à la membrane que lorsqu'elles étaient libres dans des solutions aqueuses. Haldane, peu familier avec les coacervats d'Oparin, pensait que les molécules organiques simples formées en premier et en présence de lumière ultraviolette devenaient de plus en plus complexes, formant finalement des cellules. Les idées d'Haldane et d'Oparin ont jeté les bases d'une grande partie des recherches sur l'abiogenèse qui ont eu lieu au cours des dernières décennies.
L'expérience Miller-Urey
En 1953, les chimistes américains Harold C. Urey et Stanley Miller ont testé la théorie Oparin-Haldane et ont réussi à produire des molécules organiques à partir de certains des composants inorganiques qui auraient été présents sur la Terre prébiotique. Dans ce qui est devenu connu sous le nom d'expérience Miller-Urey, les deux scientifiques ont combiné de l'eau chaude avec un mélange de quatre gaz - vapeur d'eau, méthane, ammoniac et hydrogène moléculaire - et ont pulsé «l'atmosphère» avec des décharges électriques. Les différents composants étaient censés simuler l'océan primitif, l'atmosphère prébiotique et la chaleur (sous forme d'éclairs), respectivement. Une semaine plus tard, Miller et Urey ont découvert que de simples molécules organiques, y compris des acides aminés (les éléments constitutifs des protéines), s'étaient formées dans les conditions simulées de la Terre primitive.
